[发明专利]移动网络中H2H和M2M终端发射功率协同控制方法

说明书

一种移动网络中H2H和M2M终端发射功率协同控制方法，适用于无线通信技术领域使用。利用移动网络包括基站、H2H终端以及K个M2M终端组成，通过分别求解H2H终端和M2M终端的数据吞吐量和发射功率结合发射功率协同控制方法。其在保证H2H终端和M2M终端的数据吞吐量的同时，使M2M终端的发射功率最小，即满足了数据的传输要求，又降低了M2M终端的传输能耗。

技术领域

本发明涉及一种发射功率协同控制方法，尤其适用于一种无线通信技术领域使用的移动网络中H2H和M2M终端发射功率协同控制方法。

背景技术

随着社会、经济发展对“物联网(IoT，Internet of Things)”应用需求的不断增长，全球移动通信市场和业务正在从传统的H2H通信向M2M通信领域拓展，旨在实现“物物相联”的M2M通信模式已经被纳入新一代移动通信协议标准LTE-A(Long Term EvolutionAdvanced)。无需人工参与，M2M通信允许网络终端进行自主的信息交互，适用于环境监控、工业自动化控制以及智能电网、医疗和应急防护等多种领域。与H2H通信模式相比，M2M通信模式具有如下特征：首先，在H2H通信模式中，终端高速(或低速)移动、数据链路维持时间长(数据传输量大)、数据传输具有突发性；在M2M通信模式中，终端被固定或低速移动、数据链路维持时间短(数据传输量小)、数据传输具有周期性。其次，M2M终端多被部署在危险或无人触碰区域，无法像H2H终端可以被及时、快速充电；因此，除了满足M2M通信的服务质量(如数据吞吐量和传输时延)，降低M2M通信的能耗也尤为重要。此外，地理位置相近的多个M2M终端通常具有相关的监测任务，当这些M2M终端同时向基站(Base Station，BS)传输信息时，会产生严重的网络拥塞，干扰H2H终端的数据传输；因此，M2M通信必须具备对多个终端进行群组管理和控制的能力。

相比于M2M终端，H2H终端(User Equipment，UE)具有更强的计算能力、更多的存储空间，并且易于快速、及时充电和更换电池。本发明提出将H2H终端作为M2M终端与基站之间的中继节点，一方面，H2H终端可以对多个M2M终端进行集中管理，另一方面，H2H终端也可以将各M2M终端产生的数据中继转发至基站，从而增强M2M终端数据传输的可靠性。所提出的多终端发射功率协同控制方法以满足M2M以及H2H通信的服务质量需求(最小数据吞吐量和最大数据传输时延)为目标，同时最小化M2M终端的传输能耗。

目前，针对H2H和M2M通信模式共存的移动通信系统已经受到国内外学者的广泛关注，并提出了以下解决方案：

文献1：A,Aijaz,M.Tshangini,M.Nakhai,et al,“Energy-efficient uplinkresource allocation in LTE networks with M2M/H2H co-existence understatistical QoS guarantees,”IEEE Trans.Commun.,vol.62,no.7,pp.2353-2365,2014.

文献2：C.Y.Ho and C.-Y.Huang,“Energy-saving massive access control andresource allocation schemes for M2M communications in OFDMA cellularnetworks,”IEEE Commun.Lett.,vol.1,no.3,pp.209–211,2012.

文献3：张国鹏，李奥，杜耀，周凯，林育德，靳文斌，嵌入M2M的蜂窝网络中高能效的功率和时隙分配方法,发明专利(已受理),201510624229。